Розвиток електроенергетики України

Зміст

І. Вступ

ІІ. Електроенергетика України

Значення, структура і місце галузі в економіці України

Принципи і фактори розміщення електроенергетики України

Сучасне розміщення електростанцій на території України

Використання нетрадиційних джерел енергії. Проблеми електроенергетики

Економічний вплив електроенергетики

ІІІ. Висновки

Література

І. Вступ

Україна належить до держав недостатньо забезпечених власними енергоресурсами. За цим показником вона відстає від країн Західної Європи, в тому числі й таких, як Німеччина і Франція. Окремими видами палива Україна забезпечена лише на 20-30 % і тільки вугіллям - на 100 %. Водночас вона має найбільш енергомістку економіку. Енергомісткість національного доходу України у 4-6 разів вища, ніж США, Японії та країн Західної Європи. Споживання умовного палива на душу населення у нас становить приблизно 6,5 т, тоді як у перелічених країнах тільки 4,2 --5,5 т. Основними видами енергоресурсів в Україні є кам'яне вугілля, нафта, газ, атомна і водна енергія.

Протягом останніх років Україна зазнає важкої енергетичної кризи, викликаної прискоренням розвитку енергомістких галузей господарського комплексу, безплатним і марнотратним використанням енергоносіїв, відсталими технологіями, виснаженням і деградацією розвідних покладів вугілля, нафти і газу, через що їх видобуток постійно зменшується.

В цій роботі я й хотіла дослідити проблеми та перспективи розвитку електроенергетики, висвітлити шляхи вирішення глобальних проблем, що стоять перед розвитком галузі.

Стан електроенергетики викликає серйозні занепокоєння і Міненерго працює в надзвичайному режимі, намагаючись стабілізувати фінансово-економічну ситуацію в галузі і знайти мінімально необхідні ресурси для забезпечення її нормальної роботи в зимовий період 2000-2001 років . Проблем в енергетиці вистачає.

По-перше , на теплових електростанціях рідкого і твердого палива.

По-друге, бюджетний борг перед працівниками паливно-енергетичного комплексу.

По-третє, борги інших галузей за спожиту електроенергію.

По-четверте, застаріле обладнання та устаткування на багатьох електростанціях.

По-п'яте, перехід від планової до ринкової економіки. Проблеми можна перераховувати ще довго, але я хотів би зупинитись на цих. Удосконалюється модель організації енергоринку України. Для цього в Україні повинні бути створені ринкові умови, що будуть включати:

наявність стабільного податкового законодавства;

створення умов для залучення інвестицій і забезпечення їх гарантій;

забезпечення умов для виконання контрактних відносин і оплати товарів і послуг;

зміцнення інституту приватної власності.

ІІ. Електроенергетика України

1. Значення, структура і місце галузі в економіці України

Електроенергетика - основа розвитку економіки, вона є складовою частиною паливно-енергетичного комплексу України. У господарському комплексі України електроенергетика відіграє дуже важливу роль. Близько половини всього первинного палива (вугілля, нафта, газ, уран), що його має чи одержує з інших держав Україна, а також енергія окремих річок використовується для виробництва електроенергії та теплоенергії. Електроенергетика - одна з найдавніших галузей народного господарства України. Вона забезпечує всебічний науково-технічний прогрес у всіх без винятку виробництвах, поліпшує умови праці і побуту. Розвиток електроенергетики, будівництво потужних електростанцій сприяють створенню нових промислових вузлів. Окремі галузі промисловості територіально наближені до джерел дешевої електроенергії. Електроенергію в Україні виробляють теплові (ТЕС) , гідравлічні (ГЕС) , гідро акумулятивні (ГАЕС) та атомні (АЕС) станції. У перспективі набуде поширення використання екологічно чистої енергії Сонця і вітру. Потужність електростанцій України -- 54,0 млн. кВт. Електроенергетика тісно пов'язана з промисловістю.

Україна виробляє близько 3000 млрд. кВт-год електроенергії на рік.

Електроенергетика України - багатогалузеве господарство. До її складу входять, крім теплових і гідравлічних станцій, АЕС, електромереживне господарство (у ньому зайнято близько 60 : всього промислово-виробничого персоналу галузі - вдвічі більше, ніж, наприклад, на теплових станціях).

В Україні розташовані такі потужні теплові державні районні електростанції, як Вуглегірська, Запорізька, Криворізька - 2, Готвальдська (Харківська обл.), Ладижинська (Вінницька обл.), Придніпровська (Дніпропетровська обл.), Трипільська (Київська обл.) та ін.

Зростаюча роль в електроенергетиці належить централізованому виробництву тепла, яким опалюються 25 міст республіки. Найбільша теплоелектроцентраль - Київська ТЕЦ - 5, Одеська, Калуська, Краматорська та багато ін. Вона відіграє значну роль у постачанні містам , промисловим центрах пари , гарячої води. Теплові електростанції спалюють паливо, нагрівають воду, перетворюючи її в пару, яка подається під тиском на газові турбіни. Як паливо використовується низькосортне вугілля, торф, мазут, газ. Теплові електростанції ТЕС поділяються на : конденсаційні та теплоелектроцентральні (ТЕЦ). На перших відпрацьована водяна пара конденсується і вода надходить у котел. Такі станції виробляють тільки електроенергію, якою забезпечують великий район країни. Тому їх називають ДРЕС. ТЕЦ виробляють одночасно електричну і теплову енергію, яку спрямовують по трубах для обігрівання житлових будинків, підприємств. ДРЕС , як правило, мають значну потужність і розміщуються у районах видобутку палива, поблизу річок, що дають воду для охолодження. Це економічно вигідно, оскільки перевозити паливо у декілька разів дорожче, ніж передавати електроенергію. Великі теплові електростанції на Донбасі , у Придніпров'ї, у західних областях , а також поблизу Харкова, Києва, Вінниці.

Проблеми теплових електростанцій пов'язані з тим, що вони є великими забруднювачами атмосфери. При спалюванні низькосортного вугілля з домішками сірки; утворюється сірчистий газ, який , сполучаючись з водяною парою в повітрі, спричиняє кислотні дощі. Вугілля, до того ж , не повністю згорає. Це зумовлено використанням застарілих технологій спалювання палива. Тому важливим для ТЕС є їх модернізація, налагодження очистки викидів у атмосферу, а також використання у господарстві золи і шлаку, які нагромаджуються на цих ТЕС.

Гідроенергетика посідає відносно незначне місце і електроенергетиці України - близько 9 % потужностей і 4 % виробництва енергії. У розвитку й розміщенні електроенергетики України визначальними є такі принципи:

концентрація виробництва електроенергії внаслідок будівництва великих електростанцій, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси;

комбінування виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст; електроенергії.

При правильному проектуванні ГЕС дають найдешевшу енергію. Однак, якщо вони споруджені на рівнинних річках, і водосховища затоплюють великі площі, то втрати від затоплення родючих земель і поселень можуть значно перевищувати вартість виробленої енергії. Для більшості ГЕС на Дніпрі характерна саме така ситуація. Це стосується Київської, Канівської, Кременчуцької, Дніпродзержинської та Каховської ГЕС, які разом мають меншу потужність ніж Бурштинська ДРЕС. Тільки Дніпрогес-2 з усього каскаду, має найменше водосховище , що затопило пороги, зробивши ріку судноплавною.

До великих ГЕС можна віднести також Дністровську і Теребле-Ріцьку. Всі гідроелектростанції використовуються, в основному, як пікові, тобто включаються у роботу в період найбільшого споживання енергії, а на ніч можуть відключатися. Щоб краще використати гідроенергію поблизу ГЕС будують інколи ГАЕС (гідро акумуляційні електростанції). Суть цього комплексу полягає в тому, що в період малих навантажень на енергосистему , електроенергію ГЕС затрачається на роботу насосів, що перекачують воду на певну висоту у спеціальне водосховище. Під час найбільших навантажень води випускається і крутить додаткові турбіни ГАЕС. Такий комплекс діє на Київський ГАЕС.

У перспективі повинно зрости число ГАЕС , а також невеликих ГЕС на середніх і малих річках. Це дасть можливість повніше використати наявні гідроресурси. Мало використовується енергія Сонця, вітру, надр землі. Сонячна електростанція діє тільки в Криму, а вітрові - у Криму та на Львівщині. Потужність їх поки що незначна.

Основний обсяг виробництва електроенергії дають дніпровські станції. Це - Дніпрогес, Кременчуцька, Каховська, Дніпродзержинська, Канівська і Київська. Серед інших потужних електростанцій можна назвати Дністровську ГЕС-ГАЕС, Теребле-Ріцьку (Закарпатська обл.) та ін. Гідроелектростанції є одним з найефективніших джерел електроенергії. Переваги ГЕС полягають у тому , що вони виробляють електроенергію , яка у 5-6 разів дешевша , ніж на ДРЕС , а персоналу , що їх обслуговує , в 15-20 разів менше , ніж на АЕС. Коефіцієнт корисної дії ГЕС становить понад 80%. Однак розміщення їх повністю залежить від природних умов , а виробництво електроенергії має сезонний характер. Будівництво ГЕС на рівнинних ріках України завдає значних матеріальних збитків , оскільки потребує затоплення великих територій, що використовують під водосховища. Найважливіша тенденція в розвитку електроенергетики - об'єднання електростанцій в енергосистемах , які здійснюють виробництво , транспортування і розподіл електроенергії між споживачами.

В Україні працює кілька потужних атомних електростанцій - Чорнобильська, Запорізька, Рівненська, Південноукраїнська, Хмельницька. Планувалося спорудження Харківської, Чигиринської , Кримської, Одеської. Після Чорнобильської катастрофи існують сумніви щодо подальшого розвитку галузі. Вона призвела до радіоактивного забруднення 23% території Білорусії , 5,2% території України , 0,6% території Росії. Ще й тепер об'єкт “Укриття” (зруйнований блок ЧАЕС ) риє суттєву небезпеку : в ньому залишилося 180 т вигорілого ядерного палива , яке містить такі радіоактивні речовини, як цезій-137, стронцій-90, ізотопи плутонію, радіоактивність яких понад 20 млн. кюрі. Однак, очевидно, що атомна енергетика в Україні буде надалі розвиватися. Це пов'язано з дефіцитом палива, особливо у правобережній частині країни.

З'ясувалося, що майже всі вони споруджувалися без належного геологічного і гідрогеологічного обґрунтування, врахування сейсмічності території, тому під тиском громадськості припинено будівництво Кримської та Чигиринської АЕС. Перспективи дальшого розвитку атомної енергетики у зв'язку з вичерпанням екологічних місткостей практично відсутні. В 1998р. атомні електростанції виробили 44% електроенергії від загального її виробництва в Україні. Зростання питомої ваги виробництва електроенергії на АЕС пояснюється , перш за все, стабільністю їх роботи і зменшенням виробництва внаслідок дефіциту палива тепловими електростанціями. Однак, дальший розвиток в Україні атомної енергетики проблематичний, бо в зонах радіоактивного забруднення від діючих АЕС може опинитись майже половина території держави з населенням 25 млн. чоловік.

Проблеми галузі полягає у тому, що в Україні необхідно перейти на використання ядерних реакторів з високим ступенем надійності, а також пристосованих до роботи на низько збагаченому урані. Важливо налагодити роботу підприємств, які завершуватимуть переробку уранових руд у готове паливо для АЕС. Поки що воно імпортується з Росії, куди надходить руда з українських родовищ. Невирішеними залишаються поховання і утилізація відходів АЕС. Вони зберігають радіоактивність впродовж сотень років, а тому потребують спеціальних сховищ, які поглинають радіацію. Найкращі умови для їх поховання існують у відпрацьованих соляних шахтах, де є стала температура, добра вентиляція. У нашій країні таких сховищ поки що немає.

Центральні відомства колишнього СРСР тривалий час вважали Україну за територіальну базу для ймовірного спорудження нових атомних електростанцій. Їхніми науково-дослідними і проектними інститутами в республіці “виявлено” і попередньо затверджено десятки “перспективних майданчиків” для будівництва АЕС. При визначенні цих майданчиків не враховувалися ні рівень економічного розвитку регіонів, ні територіальна концентрація виробництва, ні густота населення, ні якість земель, ні наявність паливо-енергетичних баз.

Всі великі електростанції України об'єднані в районні енергосистеми, що утворюють єдину державну енергосистему. Функціонують Донбаська, Дніпропетровська, Харківська, Київська, Вінницька, Львівська, Одеська, Кримська районні енергосистеми. Державна об'єднана енергосистема України пов'язана з енергосистемами сусідніх з Україною держав та енергосистемою “Мир”. Через високовольтні лінії передачі пролягли мости з України у Поволзький район Російської Федерації, у Словаччину, Угорщину, Румунію. В 90-х роках освоєно транс українські лінії електропередачі напругою 750 кВт “Донбас-Західна Україна-Альбертіша”.

Загалом електроенергетика включає ще деякі типи альтернативних електростанцій. Саме вони будуть давати екологічну електрику.

Останнім часом зусилля вчених і практиків галузі спрямовані на пошук альтернативних екологічно чистих енергоджерел. Потреби електроенергії Кримського півострова, Одеської та Херсонської областей можна задовольнити , використавши постійні потужні вітри на узбережжі Чорного моря. Вітровий потенціал півдня України близький до аналогічного в Каліфорнії, де споруджено найбільші в США вітрові енергоустановки (ВЕУ).

Існує ряд інших типів електростанцій, які використовують дешеву енергію морів та океанів та енергію підземного тепла. До невичерпних джерел енергії, крім вітрової, належать сонячна, хвильова, припливно-відпливна. Звичайно для кожної електростанції існують недоліки.

Наприклад, недоліки вітрових електростанцій в тому, що вони роблять постійні шум і вібрацію. Вам відомо, що для одержання електричного струму використовують різні джерела енергії, вони бувають відновлювальні і невідновлювальні.

4. Використання нетрадиційних джерел енергії. Проблеми електроенергетики

Учені вважають, що вихід із енергетичної кризи, яка насувається на нашу планету, - це масштабне використання джерел поновлюваної енергії: сонячної, вітрової, океанічної. Найбільше енергії може дати сонячне випромінювання. Без шкоди для Біосфери можна використати 3% сонячного потоку, що надходить до Землі. Це дасть енергію потужністю 1000 млрд. кВт, що у 100 раз перевищує сучасну потужність виробництва енергії в світі. В Криму продовжуються роботи по використанню сонячної енергії. Споруджується перша в Україні дослідно-промислова геліостанція поблизу селища Щалкіно у східній частині Криму. Першу вітроелектростанцію в Україні і в світі було збудовано в 1931 р. поблизу Севастополя. Серед нетрадиційних джерел енергії можливе використання біомаси і створення на її основі біогазу. Для України перспективною є розроблена технологія перетворення вугілля в газоподібній чи рідкий стан. З'явилися і методи вирощування рослин, які дають нафту. Нині загальний технічний стан електроенергетики України незадовільний. Це пов'язано з тим, що впродовж десятиліть не проводилася модернізація теплоенергетичного господарства. Внаслідок цього понад 20 % енергетичного устаткування повністю зношене, а 70 % обладнання виробило свій ресурс.

Найстарішими в Україні є теплоелектростанції Донбасу, тому вони і опинилися в найважчому стані. Застаріла технологія спалювання вугілля, мазуту, газу , а також високий рівень спрацювання обладнання призводять до перевитрат палива і величезних викидів шкідливих речовин в повітря.

За рівнем енергоспоживання на людину (понад 5 тис кВт/год на рік) Україна належить до країн, що мають середні показники. Проте структура цього споживання дуже сильно відрізняється від розвинутих країн світу. Основна частка електроенергії використовується для промислових потреб, де великі втрати електроенергії внаслідок безгосподарності і неефективних технологій виробництва. Водночас для комунальних потреб використовується тільки тисячу кВт/год на одного міського жителя. Для сільських жителів цей показник ще нижчий і становить 500 кВт/год. Він є одним із найнижчих у світі.

Одним з провідних чинників, що обмежує розвиток електроенергетики в Україні, є економічний. Викиди від роботи цієї галузі становлять близько 30 % всіх твердих часток, що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії випереджають всі інші галузі промисловості.

Важливою для України є безпека атомних електростанцій. Проблема зберігання відходів ядерного палива стала актуальною для України з часів розпаду Радянського Союзу. Нині відходи ядерного палива, яке використовують вітчизняні АЕС, відправляють на захоронення до сусідньої Росії, бо на території України немає умов для їх захоронення. Минулого року Росія приймала наші радіоактивні відходи за ціною 65 доларів за кілограм. Щорічна вартість вивезення Україною відпрацьованого палива становить 100 мільйонів доларів на рік. Однак, вже в двотисячному році ціна за захоронення підвищилася до 100-120 доларів, що звісно, для України невигідно. Тому Україна намагається власноруч ховати відходи ядерного палива, що за підрахунками вчених значно дешевше для України. Для цього на території Запорізької АЕС в першому кварталі цього року буде пущена перша черга сухих сховищ відпрацьованого ядерного палива (ССВЯП). В перспективі, крім Запорізької АЕС, ССВЯП планується побудувати в Рівному, Південноукраїнську і Хмельницьку. Повна вартість будівництва сховищ на одній АЕС становитиме 85 млн. доларів, що значно менше ніж щорічна оплата Росії.

Щодо проблем вітрової енергетики, то тут слід підкреслити умови будівництва та наступної експлуатації. Тут проблема полягає в тому, що ВЕС є невигідними для України. По-перше, вітрові агрегати дуже дорогі, а по-друге умовою для будівництва ВЕС є постійний вітер не менше 6-8 а/с. Для будівництва ВЕС існує багато обмежень: їх треба споруджувати віддалік від промислових та житлових об'єктів, сільськогосподарських угідь, водоймищ, рекреаційних та заповідних зон тощо;необхідно прокладати до ВЕС дорожньо-транспортні магістралі, підводити лінії електропередачі та телефонного зв'язку.

5. Екологічний вплив електроенергетики

Одним з провідних чинників , що обмежує розвиток енергетики в Україні, є екологічний. Викиди від роботи цієї галузі становлять близько 30% всіх твердих часток , що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії і випереджають всі інші галузі промисловості. Крім того , електроенергетика дає до 63 % сірчаного ангідриду, понад 53 % оксидів азоту, що надходять у повітря від стаціонарних джерел забруднення. Вони є основними джерелами кислотних дощів в Україні. Оксиди вуглецю , що їх викидають електростанції в атмосферу, - головне джерело парникового ефекту на нашій планеті.

У 1991 році сумарні викиди підприємствами енергетики становили 2,5 мільйонів тонн. Якщо не зменшити вміст оксиду вуглецю в атмосфері, на землю чекає глобальне потепління клімату. Це призведе до підвищення рівня Світового Океану і затоплення значних площ землі. Під час видобутку вугілля щорічний обсяг твердих відходів досягає 1-3 млрд. м3, рідких - 3 млрд. м3. З останніми в природні водойми скидаються 180 т домішок. Великі ТЕС використовують мільйони тонн вугілля щорічно. Україна за “кількістю “технічного бруду” на душу населення , навіть не враховуючи наслідків Чорнобильської катастрофи, посідає перше місце в Європі. Зони екологічної біди займають 15 % території держави. Забруднені такі області , як Київська , Житомирська , Рівненська , Чернігівська , Вінницька , Черкаська , та інші. Потрапили радіонукліди і в Дніпро -- основне джерело питної води для 35 млн. жителів країни. Екологічні чинники в розвитку ядерної енергетики завжди повинні бути на першому місці , інакше не буде для кого виробляти електроенергію. Для зменшення викидів в атмосферу шкідливих речовин необхідно дотримуватись таких заходів:

економити теплоенергію ;

збільшувати частку природного газу на ТЕС за рахунок зменшення його перевитрат у металургії та інших галузях господарства;

підвищувати ефективність використання різних видів палива;

впроваджувати ефективні і економічно виправдані очисні пристрої;

удосконалювати структуру промисловості.

Загалом економічний вплив електростанції такий:

Забруднюють атмосферу;

Виникає слабке радіоактивне забруднення;

Забруднюють шлаками і золою грунти;

Вилучаються землі під кар'єри;

Відбувається відчуження земель під лінії електропередач;

Виникають шуми і вібрації;

Затоплюються великі площі земель;

Утворюються болота, та антисанітарні водосховища;

Відбувається відчуження великих площ земель під будівництво АЕС та сховищ для ядерного пального;

ЛЕП утворюють електричні та магнітні поля.

Негативного екологічного впливу завдає Україні гідроенергетика. Будівництво гідровузлів на Дніпрі призвело до затоплення великих площ. Водосховища підвищили рівень навколишніх ґрунтових вод, стали причиною інтенсивного руйнування крутих берегів.

ІІІ. Висновки

Загалом питання електроенергетики потребує подальшого вивчення.

У зв'язку з енергетичною кризою та недоплатою споживачів за електроенергію відбувається масове виключення електроструму. Але чому ? Адже в Україні такий могутній енергетичний потенціал, так багато потужних електростанцій. Також в Україні середні показники за виробництвом електроенергії в світі - 5 000 кВт/год на людину. Нині у зв'язку з кризовим станом економіки України істотно скоротилися можливості забезпечення її паливно-енергетичними ресурсами , в тому числі й електроенергією.

В галузі електроенергетики відбувається спад у виробництві електроструму. Стратегія розвитку галузей електроенергетики спрямована на реконструкцію технологічно неефективних виробництв.

Прогноз енергозабезпечення економіки України на перспективу розробляється з урахуванням ролі і місця енергетичного фактора в економіці України. В основу прогнозу покладено Національну енергетичну програму України до 2010 року (НЕП). Програму структурної перебудови економіки, Комплексну програму енергозбереження на період до 2010 року. Концепцію енергетичної безпеки України на 2010 рік інші законодавчі та нормативні акти. (таблиця 2.)

Таблиця 2. Потреба економіки України в електроенергетичних ресурсах на період до 2005 року

Види енергії

1996

1997

2000

2005

2005 у % до 1996

прогноз

Атомна енергія

27,5

26,8

26,3

26,1

98,5

Гідроенергія

3,2

3,5

3,8

4,4

137,5

Нетрадиційні природні енергетичні ресурси

0,01

0,02

0,2

Виробництво електроенергії (млрд. кВт/ год)

183,0

178,0

086,7

211,5

115,6

Всього традиційних природних енергоресурсів

30,7

30,3

31,2

31,7

103,2

Нарощування виробництва електроенергії прогнозується за рахунок раціональнішого використання сировинних та енергетичних ресурсів, зниження енергомісткості та паливомісткості , а також в результаті того , що очікуваний приріст валової доданої вартості у електроенергетиці випереджатиме темпи зростання валового випуску електроенергії. На мою думку, найоптимальнішим рівнем виробництва струму є період від 1996 року до прогнозу 2000 року.

Я думаю, якби керівництво держави більше уваги приділяло кризовій ситуації в енергетиці України, то з цієї кризи Україна вийшла б з меншими витратами.

Література

1. Заставний Ф.Д. Географія України. - Львів, 1996.

2. Іванук Р.І. Економічні проблеми розвитку паливно-енергетичного комплексу України // Економіка України - 1995 р.- № 2 -ст. 38-43

3. Розміщення продуктивних сил України за ред. Є.П. Качана. - К. , 1996.

4. Масляк П.О., Шищенко П.Г. Географія України . - К., 1998.

5. Падун М.М., Бейдик О.О. Географія: посібник для вступників до вищих навчальних закладів. - 2-е вид. - К.: Либідь, 1996.

6. Сиротенко А.Й., Б.О. Чернов Географія України 9 . - Київ “Освіта”, 1994 р.

7. Огінський А. // Економіка України , квітень 1998 року.